DE1763032A1 - Vorrichtung zur automatischen Steuerung einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Georges Edmond OPFENSTAD(E

Vorrichtung zur automatischen Steuerung einer Werkzeugmaschine.

Die Priorität der französischen Patentanmeldung Nr. 101.818 vom 6. April 1967 ist in Anspruch genommen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Torrichtung, welche in einer Werkzeugmaschine, z.B. einer Schneidmaschine, einer !Formmaschine, einer Presse ubw., die Bewegung eines beweglichen Teils automatisch steuert, welcher mit. einem ortsfesten Teil zusammenwirkt, gegenüber welchem er eine bestimmte Stellung einnehmen soll, z.B. zur Steuerung der in waagerechter und lotrechter Richtung beweglichen Pressplatte einer Schneidmaschine, welche über das Schneidwerkzeug kommen und hierauf auf dieses einen Druck ausüben soll, um ee in das zu schneidende Werkstüok einzudrücken.

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Bei den gegenwärtig bekannten Maschinen

dieser Art erfolgt die Einstellung des beweglichen Teils gegenüber dem ortsfesten Teil von Hand. So wird z.B. bei einer Schneidmaschine die Einstellung der Pressplatte über das Werkzeug von der Bedienungsperson selbst vorgenommen, welche nach Gutdünken den Augenblick bestimmt, in welchem sich die Platte über dem Werkzeug befindet und hierauf die lotrechte Bewegung der Platte auslöst, welche den Schnitt des Werkstoffs bewirkt. Diese Methode gestattet nicht eine genaue Einstellung der Platte und hat ausserdem einen beträchtlichen Zeitverlust zur Folge.

Man kann die Maschine mit regelbaren Einrichtungen versehen, welche die Platte automatisch anhalten, wenn sie sich z.B. genau über dem Werkzeug befindet. Für ein gegebenes Werkzeug, welches auf dem Maschinentisch eine gegebene Stellung einnimmt, kann man diese Einrichtungen im voraus so einstellen, dass die Platte bei jeder zyklischen Bewegung automatisch an der gewünschten Stelle stehenbleibt. Es muss jedoch eine neue Einstellung jedesmal dann vorgenommen v/erden, wenn die Lage des Werkzeugs auf dem Schneidtisch verändert oder ein Werkzeug anderer Art benutzt wird· Ferner müssen ausserdem regelbare Einrichtungen vorgesehen werden, welche den Rückgang der Platte bestimmen, welcher sich ebenfalls in Funktion der Lage und der Abmessungen des Werkzeugs ändert.

Die erfindungsgemässe Steuervorrichtung soll diese Nachteile vermeiden und ist dadurch bemerkenswert, dass sie ein Detektororgan aufweist, welches fest mit der Pressplatte ο.dgl. verbunden ist und während der Bewegung derselben in einem gegebenen Sinn die Lage des Werkzeugs auf dem Maschinentisch feststellt und die entsprechende Information einer Programmier-

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vorrichtung liefert, welche die verschiedenen Arbeitsschritte der Platte steuert.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht also, eine reine Einstellung von Hand durch eine vollständig automatische Steuerung zu ersetzen, welche eine sehr grosse Genauigkeit ermöglicht und jeden Zeitverlust vermeidet.

G-emäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung weist die Vorrichtung ausserdem ein SpeicherglLed auf, welches mit dem Detektororgan, verbunden ist und die von diesem kommenden Informationen speichert und sie der Programmiervorrichtung liefert.

Die so in dem Speicher registrierten Informationen können zur Steuerung einer späteren Bewegung der Platte benutzt werden. Diese Information kann insbesondere zur Steuerung der Platte ausgenutzt v/erden.

Man sieht im besonderen, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung nicht nur eine automatische Einstellung der Platte über einem beliebigen Werkzeug, welches eine beliebige Stellung auf dem Tisch einnimmt, gestattet, sondern auch einen automatischen Rückgang der Platte bewirkt, derart, dass diese in allen Fällen das Werkzeug unabhängig von der Art und der Lage desselben freilegt.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Schneidmaschine, deren Pressplatte mit einer erfindungsgemassen Detektorvorrichtung versehen ist und während ihrer waagerechten Translationsbewegung in Richtung auf das Schneidwerkzeug dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt die Platte über dem Werkzeug,

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d.h. am Ende ihrer waagerechten Translationsbewegung.

Fig. 3 zeigt die in Richtung des Pfeils A der Pig. 1 gesehene Pressplatte*

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemassen Steuervorrichtung.

Die schematisch in Pig. 1 bis 3 dargestellte

Schneidmaschine weist einen ortsfesten Schneidtisch 1 und eine Pressplatte 2 auf, welche eine waagerechte und eine lotrechte Translationsbewegung ausführen kann. Das zu schneidende Werkstück 3 liegt auf einem unmittelbar auf dem Tisch 1 ruhenden Gegenhalter 4, und auf dieses Werkstück 3 ist ein Schneidwerkzeug 5 aufgesetzt, welches lotrecht von oben nach unten von der Platte so angetrieben werden soll, dass es das Werkstück 3 schneidet. Hierfür führt die Platte 2 eine zyklische Bewegung aus, welche eine Vorschubsbewegung, d.h. eine Translationsbewegung von links nach rechts längs des Pfeils H, welche sie über das Werkzeug 5 bringt, eine lotrechte Bewegung von oben nach unten in Richtung des Pfeils V, während welcher eie das Schneidwerkzeug antreibt, eine lotrechte Bewegung von unten nach oben längs des Pfeile V¹, und hierauf einen Rückgang von rechts nach links längs des Pfeils H¹, welche sie in ihre Ausgangsstellung zurückbringt, umfasst. Beim Rückgang der Pressplatte wird das zu schneidende Werkstück durch ein neues Werkstück ersetzt.

Die Platte 2 ist mit einer erfindungsgemässen Detektorvorrichtung versehen, welche durch eine Lichtquelle 6, welche z.B. mit einer nicht dargestellten optischen Torrichtung ▼ersehen ist, so dass sie ein etwa lineares Lichtbündel 7 aussendet, und eine Photozelle 8 (siehe Pig. 3) gebJJtet wird» wobei die Lichtquelle und die Photoz^elle an der Vorderseite 2a der Platte (in der Translationsriohtung von links nach rechts, d.h.

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des Hingangs der Platte gerechnet) angeordnet sind. Die Lichtquelle 6 und die Zelle 8 sind so angeordnet, dass das Lichtbündel 7 senkrecht zu der Verschiebungsrichtung H der Platte liegt und sich etwas unter der Unterseite 2b befindet.

Wenn sich die Platte 2 von links nach rechts

bewegt, wird das Lichtbündel 7 unterbrochen, sobald es auf die Vorderkante 5a des Schneidwerkzeugs 5 trifft und bleibt unterbrochen, bis es an der Hinterkante 5b des Werkzeugs vorbeigegangen ist·

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung zur Steuerung der Bewegungen der Platte. Je nach der Stellung der Platte 2 gegenüber dem Werkzeug 5 empfängt die Zelle 8 das von der Lichtquelle 6 ausgesandte Lichtbündel, oder nicht, und sendet entsprechende Informationen aus. Die von der Zelle 8 gelieferten Informationen werden einerseits einer Programmiervorrichtung oder einem Fernsteuerpult 9 und andererseits einer Speichervorrichtung 10 zugeführt. Die Programmiervorrichtung 9 steuert die Speisung eines Motors 11, welcher eine Pumpe 12 antreibt, welche den nicht dargestellten hydraulischen Steuerkreis der Maschine speist, und speist auch die Lichtquelle 6. Zwei Relais 13a, 13b ermöglichen die Fernsteuerung der Maschine durch die Bedienungsperson.

Bei der waagerechten Verschiebung der Platte 2 von links nach rechts wird das Lichtbündel 7 unterbrochen, sobald es auf das Werkzeug 5 trifft, d.h. wenn die Vorderkante der Platte über das Werkzeug kommt, und trifft von neuem auf die Zelle 8, sobald die Vorderkante der Platte das Werkzeug überschritten hat. Die Zeit der Unterbrechung des Bündels wird durch den Speicher 10 registriert, und das Signal, welches von

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der Zelle geliefert wird, sobald sie von neuem das Lichtbündel empfängt, wird zur Steuerung der Stillsetzung der Platte benutzt, welche so automatisch die gewünschte lage einnimmt. Diese Steuerung der Stillsetzung kann natürlich entweder eine sofortige Wirkung oder bei Zuhilfenahme einer Verzögerungsvorrichtung eine verzögerte Wirkung haben, was von der Lage abhängt, welche der Platte gegenüber dem Werkzeug gegeben v/erden soll, oder auch von den gegenseitigen Abmessungen des Werkzeugs und der Pressplatte. Wie man sieht, wird die Stillsetzung der Platte automatisch gesteuert, sobald die Zelle von neuem das Lichtbündel empfängt, wobei diese Steuerung der Stillsetzung unabhängig von den Abmessungen des Werkzeugs und seiner Lage auf dem Schneidtisch ist.

Die in dem Speicher 10 gespeicherte Information wird benutzt, um mittels der Programmiervorrichtung 9 den Rückgang der Platte 2 zu steuern, welcher so von den Abmessungen und der Lage des Werkzeugs auf dem Tisch abhängt, so dass eine vollständige Freilegung der Platte unter allen Benutzungsbedingungen der Maschine sichergestellt ist.

Um eine Zerstörung der Lichtquelle sowie der

Zelle während der lotrechten Bewegung der Platte von oben nach unten zu verhindern, sind diese an einem zurückziehbaren Teil angebracht, welcher gestattet, sie z.B. lotrecht an der Vorderseite der Platte zu verschieben, wie in Pig. 2 dargestellt.

Der Speicher kann durch eine beliebige bekannte

Vorrichtung gebildet werden, z.B. einen Speicher mit magnetischen Ringkörpern, mit einem Hagnetband usw.. Ebenso kann die Programmiervorriohtung jede beliebige bekannte Bauart aufweisen.

An der Platte können mehrere Detektorsysteme

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vorgesehen werden, deren jedes einer Bewegung der Platte in einer gegebenen Richtung zugeordnet ist· So kann z.B. ein Detektorsystem zur Steuerung der lotrechten Bewegung der Platte benutzt werden.

Die Erfindung gestattet also, den Schneidvorgang mittels eines Werkzeugs vollständig automatisch zu machen, das unvermeidliche Probieren bei einer Betätigung von Hand zu vermeiden, die Gefahr von Fehlmanövern auszuscheiden und die grösste Lebensdauer der Anlage sicherzustellen.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   1·) /vorrichtung für eine Werkzeugmaschine, z.B. eine Schneidmaschine, eine Formmaschine j eine Presse usw., zur automatischen Steuerung der Bewegung eines beweglichen Teile, welcher mit einem ortsfesten Teil zusammenwirkt , gegenüber welchem er eine bestimmte Stellung einnehmen soll, 3.B. zur Steuerung der eine waagerechte und eine lotrechte Translationsbewegung ausführenden Preseplatte einer Schneidmaschine, welohe über das Schneidwerkzeug kommen und hierauf auf dieses einen Druck ausüben soll, um es in das zu schneidende Werkstück einzutreiben, gekennzeichnet durch ein an der Pressplatte (2) o.dgl· befestigtes Detektororgan (6), welches während der Bewegung der Pressplatte o.dgl. in einem gegebenen Sinn die Lage des Schneidwerkzeugs (5) o.dgl. auf dem Maschinentisch (1) feststellt und eine entsprechende Information einer Programmiervorrichtung (9) liefert, welche die verschiedenen Arbeitsschritte der Platte (2) steuert.
2. 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Speicherglied (10), welches mit dem Detektororgan (6) verbunden ist, die von diesem kommenden Informationen registriert und sie der Programmiervorrichtung (9) liefert.
3. 3·) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektororgan (6) durch wenigstens eine Strahlenquelle, ζ·Β. eine Lichtquelle, deren Bündel (7) senkrecht zu der zu steuernden Bewegungsrichtung liegt, und wenigstens einen Empfanger für diese Strahlung, z.B. eine Photozelle (8), gebildet wird, wobei die Photozölle an der Platte so

   angebracht ist, dass das lichtbündel (7) während der Bewegung der Platte in der genannten Richtung auf das Schneidwerkzeug (5) trifft.
4. 4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der waagerechten Vorschubsbewegung der Platte in Richtung auf das Werkzeug die Strahlenquelle (6) und die Zelle (8) an der Vorderkante der Platte (2) in ihrer Verschiebungsrichtung gerechnet und etwas unter ihrer Unterseite (2b) angeordnet sind, derart, dass bei der Bewegung der Platte das Lichtbundel, welches während des Vorbeigangs der Vorderkante der Platte über dem Werkzeug unterbrochen wird, von neuem auf die Zelle trifft, sobald die Vorderkante der Platte an dem Werkzeug vorbeigegangen ist.
5. 5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Information, welche von der Zelle (8) geliefert wird, wenn sie von neuem das Lichtbündel (7) empfängt, die Stillsetzung der Platte steuert.
6. 6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

   5, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Speicher (10) registrierte Information den Rückgang der Platte steuert.
7. 7.) Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 1 bis

   6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (6) und die Photozelle (8) an einer zurückziehbaren Vorrichtung angebracht sind, derart, dass sie bei der Abwärtsbewegung der Platte zurückgezogen werden können.

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